(57)【要約】【課題】キャリアセンスを実施する所望チャネルの隣接するチャネルに高レベルのキャリアが存在する場合に、その隣接チャネルの不要輻射からの影響によるキャリア誤検出を低減させ、キャリアセンス精度を向上させること。【解決手段】分配器２００は、入力した受信信号を復調回路２１０とキャリアセンス回路２２０とに分配する。バンドパスフィルタ２３０〜２３２は、入力信号からキャリアセンスを実施する所望チャネルとその隣接チャネルの信号を抽出する。レベル検出器２４０〜２４２は、各チャネル信号を入力し各チャネルの信号レベルを検出する。キャリア判定器２５０は、レベル検出した各チャネルの信号レベルを入力し、キャリアの有無を判定しキャリアセンス判定信号を出力する。【選択図】図２
2006237926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望チャネルの受信信号レベルと前記所望チャネルに隣接するチャネルの受信信号レベルとを検出するレベル検出手段と、
前記レベル検出手段で検出した前記所望チャネルの受信信号レベルと前記隣接チャネルの受信信号レベルを基に、前記所望チャネルのキャリアの有無を判断するキャリア判定手段とを有することを特徴とする、キャリアセンス回路。
【請求項２】
前記レベル検出手段は、
前記所望チャネルの通過帯域幅を持ち受信信号から前記所望チャネルの信号を抽出する第１のバンドパスフィルタと、
前記第１のバンドパスフィルタで抽出した信号から前記所望チャネルの受信信号レベルを検出する第１のレベル検出器と、
前記隣接チャネルの通過帯域幅を持ち前記受信信号から前記隣接チャネルの信号を抽出する１以上の第２のバンドパスフィルタと、
前記第２のバンドパスフィルタで抽出した信号から前記隣接チャネルの受信信号レベルを検出する１以上の第２のレベル検出器とを有することを特徴とする、請求項１に記載のキャリアセンス回路。
【請求項３】
前記キャリアセンス回路はさらに、
通過帯域幅を前記所望チャネルの帯域または前記隣接チャネルの帯域にすることが可能であり、受信信号から前記所望チャネルの信号または前記隣接チャネルの信号を抽出する通過帯域可変手段と、
前記通過帯域可変手段で抽出した信号から、抽出した信号のチャネルに合わせて前記所望チャネルの受信信号レベルまたは前記隣接チャネルの受信信号レベルを検出するレベル検出手段とを有することを特徴とする、請求項１に記載のキャリアセンス回路。
【請求項４】
前記キャリア判定手段は、
前記隣接チャネルの受信信号レベルを基にしきい値を設定するしきい値設定手段と、
前記所望チャネルの受信信号レベルと前記しきい値とを比較する比較手段とを有し、前記所望チャネルのキャリアの有無を判断することを特徴とする、請求項１に記載のキャリアセンス回路。
【請求項５】
前記キャリア判定手段は、
前記所望チャネルの受信信号レベルと前記隣接チャネルの受信信号レベルとを比較する比較手段を有し、
前記比較手段の出力に基づいて前記所望チャネルのキャリアの有無を判断することを特徴とする、請求項１に記載のキャリアセンス回路。
【請求項６】
前記比較手段は、
所望チャネル受信信号レベルとその隣接チャネル受信信号レベルとの差を算出する演算手段を有し、
前記演算手段の演算結果と所定のしきい値とを比較することを特徴とする、請求項５に記載のキャリアセンス回路。
【請求項７】
前記比較手段は、
所望チャネル受信信号レベルとその隣接チャネル受信信号レベルとの比を算出する演算手段を有し、
前記演算手段の演算結果と所定のしきい値とを比較することを特徴とする、請求項５に記載のキャリアセンス回路。
【請求項８】
所望チャネルの受信信号レベルと隣接チャネルの受信信号レベルとを検出するレベル検出ステップと、
前記レベル検出ステップで検出した前記所望チャネルの受信信号レベルと前記隣接チャネルの受信信号レベルを基に、前記所望チャネルのキャリアの有無を判断するキャリア判定ステップとを有することを特徴とする、キャリアセンス方法。
【請求項９】
前記レベル検出ステップは、
前記所望チャネルの通過帯域幅を持つ第１のバンドパスフィルタを用いて受信信号から前記所望チャネルの信号を抽出し、その抽出した信号から前記所望チャネルの受信信号レベルを検出し、
前記隣接チャネルの通過帯域幅を持つ１以上の第２のバンドパスフィルタを用いて前記受信信号から前記隣接チャネルの信号を抽出し、その抽出した信号から前記隣接チャネルの受信信号レベルを検出することを特徴とする、請求項８に記載のキャリアセンス方法。
【請求項１０】
前記レベル検出ステップは、
通過帯域幅を前記所望チャネルの帯域または前記隣接チャネルの帯域にすることが可能な通過帯域可変手段を用いて、受信信号から前記所望チャネルの信号または前記隣接チャネルの信号を抽出し、その抽出した信号から前記所望チャネルの受信信号レベルまたは前記隣接チャネルの受信信号レベルを検出することを特徴とする、請求項８に記載のキャリアセンス方法。
【請求項１１】
前記キャリア判定ステップは、
前記隣接チャネルの受信信号レベルを基にしきい値を設定し、前記所望チャネルの受信信号レベルと前記しきい値とを比較し、前記所望チャネルのキャリアの有無を判断することを特徴とする、請求項８に記載のキャリアセンス方法。
【請求項１２】
前記キャリア判定ステップは、
前記所望チャネルの受信信号レベルと前記隣接チャネルの受信信号レベルとを比較する比較ステップを有し、
前記比較ステップの出力に基づいて前記所望チャネルのキャリアの有無を判断することを特徴とする、請求項８に記載のキャリアセンス方法。
【請求項１３】
前記比較ステップは、
所望チャネル受信信号レベルとその隣接チャネル受信信号レベルとの差を算出し、
その算出結果と所定のしきい値とを比較することを特徴とする、請求項１２に記載のキャリアセンス方法。
【請求項１４】
前記比較ステップは、
所望チャネル受信信号レベルとその隣接チャネル受信信号レベルとの比を算出し、
その算出結果と所定のしきい値とを比較することを特徴とする、請求項１２に記載のキャリアセンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムのキャリアセンスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、無線ＬＡＮなどの通信システムでは、送信を開始しようとする通信端末が送信を開始する前に、通信を実施しようとする所望チャネルにおいて、回りに存在する他の通信端末がキャリアを送出していないかどうかを確認するキャリアセンスが用いられる。このときのキャリアとは他局からの送信信号である。
【０００３】
キャリアセンスにより所望チャネルにおいてキャリアが存在しないと判断した場合に通信端末は送信を開始し、所望チャネルにおいてキャリアが存在すると判断した場合は送信を取りやめて一定時間後に再びキャリアセンスを実施する。それにより、同じ通信チャネルにおいて複数の通信端末から情報が送信され、互いの信号に干渉を及ぼして受信信号の復調が困難になることを回避する。
【０００４】
本発明は、このような通信システムにおけるキャリアセンス回路およびキャリアセンス方法に関するものである。
【０００５】
図１０は、従来のキャリアセンス回路のブロック図を示す。
【０００６】
図１０の分配器１０００は、入力した受信信号を復調回路１０１０とキャリアセンス回路１０２０とに分配する。
【０００７】
バンドパスフィルタ１０３０は、キャリアセンスを実施する所望チャネルの通過帯域幅を持ち、分配器１０００がキャリアセンス回路１０２０に分配した信号を入力し、所望チャネルの信号を抽出する。
【０００８】
レベル検出器１０４０は、バンドパスフィルタ１０３０が抽出した所望チャネル信号を入力し、所望チャネル信号レベルを検出する。
【０００９】
比較器１０５０は、所望チャネル信号レベルを入力し、その信号レベルと所定のしきい値とを比較し、その比較結果より、所望チャネルのキャリアの有無を判断する。
【００１０】
また、特許文献１で提案されているキャリアセンス回路は、図１０に示すバンドパスフィルタ１０３０の通過帯域幅を所望チャネルの帯域幅より狭くして、所望チャネル信号を抽出することを特徴としている。
【００１１】
図１１は、隣接チャネルに高レベルのキャリアが存在する場合のスペクトルを示す。また、図１１の（ａ）は所望チャネルのキャリアが存在しない場合と、図１１の（ｂ）は所望チャネルのキャリアが存在する場合である。
【００１２】
一般的なキャリアセンス回路では、隣接チャネルに高レベルのキャリアが存在する場合では、その不要輻射の影響により所望チャネルのレベルが所定のしきい値を越えて、所望チャネルのキャリアの有無に関わらずキャリアがあると判断される場合が生じる。
【００１３】
特許文献１では、しきい値判断する帯域を狭帯域にすることで、信号レベル検出時において、所望チャネルの信号レベルに比べて隣接チャネルの不要輻射のレベルの影響を低減させることが可能になり、キャリアが存在しないのに関わらずキャリアが存在すると判断するといったキャリアの誤検出の低減を実現している。
【特許文献１】特開２００３−３４７９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、前記従来の構成では、所望チャネルの隣接チャネルに高レベルのキャリアが存在し、その不要輻射が所望チャネルの帯域幅全体にわたり高レベルであるとき、キャリアの誤検出が生じる場合がある。例えば、送信回路の電力効率を高めるために、ある程度の波形歪みを許して大電力の変調波を送信している場合等である。
【００１５】
図１２は、隣接チャネルに高レベルのキャリアが存在する場合のスペクトルを示す。
【００１６】
図１２の（ａ）は、所望チャネルにキャリアが存在しない場合と、図１２の（ｂ）は所望チャネルにキャリアが存在する場合とを示す。
【００１７】
隣接チャネルの不要輻射が所望チャネルの帯域幅全体にわたり高レベルであるとき、しきい値判断を行う所望チャネルに狭帯域バンドパスフィルタを用いてレベルを抽出しても、不要輻射の影響を除去できず、キャリアの誤検出が解決されないという課題を有する。
【００１８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、所望チャネルの隣接チャネルに高レベルのキャリアが存在し、その不要輻射が所望チャネルの帯域幅全体にわたり高レベルである場合においても、所望チャネルに隣接チャネルの不要輻射による影響の有無を判断し、所望チャネルのキャリアセンスの精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、所望チャネルの受信信号レベルと所望チャネルに隣接するチャネルの受信信号レベルとを検出するレベル検出手段と、そのレベル検出手段で検出した受信信号レベルを基に、所望チャネルのキャリアの有無を判断するキャリア判定手段とを有することを特徴とするキャリアセンス回路および方法を提供する。
【００２０】
本構成によって、隣接チャネルの不要輻射レベルと、所望チャネル信号レベルの関係を知ることができ、所望チャネルに隣接チャネルの不要輻射による影響があるかを判断することで、キャリアセンスの精度を向上させる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のキャリアセンス回路および方法によれば、隣接チャネルに高レベルのキャリアが存在し、その不要輻射が所望チャネルの帯域幅全体にわたり高レベルである場合においても、所望チャネルのキャリアの有無を判断し、キャリアセンスの精度を向上させることで、所望チャネルにおいてキャリアが存在しないのにも関わらず、誤って送信が抑制されることを防ぐ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、無線ＬＡＮに代表される通信システムの送受信回路のブロック図を示す。
【００２４】
図１の送受信回路は、アンテナ１００、切換器１１０、ＲＦ回路１２０、分配器１３０、復調回路１４０、キャリアセンス回路１５０、制御回路１６０、変調回路１７０で構成される。
【００２５】
図１の切換器１１０は、制御回路１６０から送られる送受信切換信号に応じて送信と受信を切り換える。
【００２６】
ＲＦ回路１２０は、切換器１１０送られた受信信号にスーパーヘテロダイン方式を用いて無線周波数から中間周波数に周波数変換し、さらに中間周波数からベースバンド周波数に周波数変換し、分配器１３０にベースバンド信号を出力する。なお、スーパーヘテロダイン方式の代わりに、ダイレクトコンバージョン方式を用いて無線周波数から直接ベースバンド信号に周波数変換してもよい。
【００２７】
それとともに、ＲＦ回路１２０は、変調回路１７０から送られた変調信号にスーパーヘテロダイン方式を用いてベースバンド周波数から中間周波数に周波数変換し、さらに中間周波数から無線周波数に周波数変換し、切換器１１０に無線周波数の送信信号を出力する。なお、スーパーヘテロダイン方式の代わりに、ダイレクトコンバージョン方式を用いてベースバンド信号から直接無線周波数に周波数変換してもよい。
【００２８】
分配器１３０は、ベースバンド信号を復調回路１４０とキャリアセンス回路１５０に分配する。なお、分配器１３０は、ＲＦ回路１２０内部において周波数変換を行う前に設置し、無線周波数信号を分配するのでもよい。さらに、ＲＦ回路１２０内部においてスーパーヘテロダイン方式を用いて無線周波数から中間周波数に周波数変換した後に設置し、中間周波数の受信信号を分配するのでもよい。
【００２９】
復調回路１４０は、分配器１３０で分配された受信信号を復調して制御回路１６０に出力する。
【００３０】
キャリアセンス回路１５０は、分配器１３０で分配された信号を入力し、送信を開始しようとする所望チャネルのキャリアの有無を判断し、キャリアセンス判定信号を制御回路１６０に出力する。
【００３１】
制御回路１６０は、キャリアセンス回路１５０から出力されたキャリアセンス判定信号が入力され、所望チャネルにキャリアが存在しないと判断した場合に、送信を実施するために変調回路１７０に送信信号を出力し、送受信切換器１１０に送受信の切換信号を出力する。また、キャリアセンス判定信号より所望チャネルにキャリアが存在すると判断した場合は、送信を実施せず一定時間待機した後に再びキャリアセンスを実施し所望チャネルのキャリアを判断する。
【００３２】
変調回路１７０は、制御回路１６０から出力された送信信号を入力し、所定の変調方式に合わせて入力された信号を変調しＲＦ回路１２０に出力する。
【００３３】
なお、復調回路１４０、キャリアセンス回路１５０、制御回路１６０、変調回路１７０は典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、全てまたは一部を含むように１チップ化されてもよい。
【００３４】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【００３５】
図２は、本発明の実施の形態１におけるキャリアセンス回路のブロック図である。
【００３６】
図２の分配器２００は、入力した受信信号を復調回路２１０とキャリアセンス回路２２０とに分配する。
【００３７】
バンドパスフィルタ２３０〜２３２とレベル検出器２４０〜２４２とがレベル検出手段を構成する。
【００３８】
バンドパスフィルタ２３０は、キャリアセンスを実施する所望チャネルの通過帯域幅を持ち、分配器２００がキャリアセンス回路２２０に分配した信号を入力し、所望チャネルの信号を抽出する。バンドパスフィルタ２３１・２３２は、それぞれ所望チャネルの上下の帯域に隣接するチャネルの通過帯域幅を持ち、入力信号から各隣接チャネルの信号を抽出する。
【００３９】
レベル検出器２４０〜２４２は、バンドパスフィルタ２３０〜２３２が抽出した各チャネル信号を入力し、各チャネルの信号レベルを検出する。
【００４０】
キャリア判定器２５０は、レベル検出した各チャネルの信号レベルを入力し、キャリアの有無を判定し、キャリアセンス判定信号を出力する。
【００４１】
なお、キャリアセンスを実施する所望チャネルによっては、上または下のどちらか一方の帯域の隣接チャネルに対してのみ信号レベルを検出し、キャリア判定器２５０に入力し、キャリア判定を行ってもよい。
【００４２】
ここで、具体的なキャリア判定器２５０の構成を説明する。図３は、実施の形態１におけるキャリア判定器３５０のブロック図である。
【００４３】
図３に示されるキャリア判定器は、前記レベル検出器２４０〜２４２が検出した各チャネルの信号レベルを入力する。
【００４４】
しきい値設定器３１０は、２つの隣接チャネル信号レベルを入力し、どちらかもしくは両方の隣接チャネルレベルが所定のしきい値Ａを越えた場合に、比較器３２０が用いるしきい値をしきい値Ｂに、越えなかった場合はしきい値Ｂより大きい値のしきい値Ｃに設定し出力する。なお、しきい値の設定方法において、隣接チャネル信号レベルを判断するしきい値を複数用意し、あらかじめ用意された２つ以上のしきい値を設定してもよい。さらに、通信システムによる送信時の不要輻射のレベルに応じて設定される値を用いて、隣接チャネル信号レベルから不要輻射レベルを減算した値を、比較器３２０で用いるしきい値として出力してもよい。
【００４５】
比較器３２０は、所望チャネル信号レベルとしきい値設定器３１０が出力するしきい値とを入力し、その２つの値を比較し、所望チャネル信号レベルがしきい値に比べて大きい場合は「１」、しきい値に比べて小さい場合は「０」をキャリアセンス判定信号として出力する。なお、所望チャネルの上下の帯域に隣接するチャネルが２つ存在する場合は、それぞれの隣接チャネル信号レベルを別々に判断した後、より大きい方のしきい値を設定してもよい。さらには、しきい値設定器３１０に入力する隣接チャネル信号レベルは１つでもよい。
【００４６】
図４に、図２で示すキャリア判定器で用いられるキャリア判定の制御フローを示す。
【００４７】
まず、ステップ４１は隣接チャネル信号レベルとしきい値Ａとを比較し、隣接チャネルにおいて高レベルのキャリアが存在するか判断する。
【００４８】
ここで、しきい値Ａより信号レベルが小さいと判断した場合は、所望チャネルにおける隣接チャネルの不要輻射のレベルが小さいとし、ステップ４２でしきい値を通常のキャリアセンスレベルである所定のしきい値Ｂに設定する。ステップ４１でしきい値Ａより信号レベルが大きいと判断した場合は、所望チャネルにおける隣接チャネルの不要輻射のレベルが大きいとし、ステップ４３でしきい値をしきい値Ｂより大きな値のしきい値Ｃに設定する。
【００４９】
ステップ４４では、所望チャネル信号レベルとステップ４２またはステップ４３で設定したしきい値とを比較し、しきい値に対する所望チャネルの信号レベルの大きさからキャリアの有無を判断する。
【００５０】
ここで、しきい値より信号レベルが小さいと判断した場合は、所望チャネルにおいてキャリアが存在しないとし、ステップ４５でキャリアセンス判定信号を「０」とする。ステップ４４でしきい値より信号レベルが大きいと判断した場合は、所望チャネルにおいてキャリアが存在するとし、ステップ４６でキャリアセンス判定信号を「１」とする。
【００５１】
図５は、所望チャネルと隣接チャネルのスペクトルを示す。
【００５２】
図５を用いて、このキャリア判定器の動作を説明する。
【００５３】
図５の（ａ）は、所望チャネルにキャリアが存在せず、隣接チャネルに低レベルのキャリアが存在する場合のスペクトルを示す。この場合、しきい値設定器３１０は、隣接チャネル信号レベルが所定のしきい値Ａより低いため、比較器３２０に所定のしきい値Ｂを出力する。
【００５４】
比較器３２０は、所望チャネル信号レベルとしきい値Ｂとを比較し、しきい値Ｂよりも所望チャネル信号レベルが低いため、キャリアが存在しないと判断し「０」をキャリアセンス判定信号として出力する。
【００５５】
図５の（ｂ）は、所望チャネルに高レベルのキャリアが存在し、隣接チャネルに低レベルのキャリアが存在する場合のスペクトルを示す。この場合、しきい値設定器３１０は、隣接チャネル信号レベルが所定のしきい値Ａより低いため、所定のしきい値Ｂを出力する。
【００５６】
比較器３２０は、所望チャネル信号レベルとしきい値Ｂとを比較し、しきい値Ｂよりも所望チャネル信号レベルが大きいため、キャリアが存在すると判断し「１」をキャリアセンス判定信号として出力する。
【００５７】
図５の（ｃ）は、所望チャネルにキャリアが存在せず、隣接チャネルに高レベルのキャリアが存在する場合のスペクトルを示す。この場合、しきい値設定器３１０は、隣接チャネル信号レベルが所定のしきい値Ａより大きいため、所定のしきい値Ｂよりも大きい値のしきい値Ｃを出力する。
【００５８】
比較器３２０は、所望チャネル信号レベルとしきい値Ｃとを比較し、所定のしきい値Ｃよりも所望チャネル信号レベルが低いため、キャリアが存在しないと判断し「０」をキャリアセンス判定信号として出力する。
【００５９】
図５の（ｄ）は、所望チャネルに高レベルのキャリアが存在し、かつ隣接チャネルにも高レベルのキャリアが存在する場合のスペクトルを示す。この場合、しきい値設定器３１０は、隣接チャネルの信号レベルが所定のしきい値Ａより大きいため、所定のしきい値Ａよりも大きい値のしきい値Ｃを出力する。
【００６０】
比較器３２０は、所望チャネル信号レベルとしきい値Ｃとを比較し、所定のしきい値Ｃよりも所望チャネル信号レベルが大きいため、キャリアが存在すると判断し「１」をキャリアセンス判定信号として出力する。
【００６１】
このようにして、隣接チャネル信号レベルにより所望チャネルでのキャリアセンスを実施する際のしきい値を変化させ、所望チャネル信号レベルがしきい値より大きい場合はキャリアが存在すると判断し、小さい場合は所望チャネルにはキャリアが存在しないと判断する。
【００６２】
この構成のキャリア判定器を用いることによって、所望チャネルにキャリアが存在しない場合のキャリアの誤検出を低減し、キャリアセンス回路の精度が向上する。
【００６３】
さらに、具体的なキャリア判定器２５０の別の構成を説明する。図６は、実施の形態１におけるキャリア判定器２５０のブロック図である。
【００６４】
図６に示されるキャリア判定器は、前記レベル検出器２４０〜２４２で検出した各チャネルの信号レベルを入力する。
【００６５】
比較器６１０は、所望チャネル信号レベルを入力し、所望チャネル信号レベルと所定のしきい値Ｄとを比較し、所望チャネル信号レベルが所定のしきい値Ｄより大きい場合は「１」、所定のしきい値Ｄよりも小さい場合は「０」を出力する。
【００６６】
演算器６２０・６２１は、所望チャネル信号レベルと隣接チャネル信号レベルとを入力し、所望チャネル信号レベルと隣接チャネル信号レベルとの演算処理を実施する。
【００６７】
演算器６２０・６２１の演算処理は、所望チャネル信号レベルと隣接チャネル信号レベルとの差を算出する。なお、所望チャネル信号レベルと隣接チャネル信号レベルとの比の算出するのでもよい。また、隣接チャネルが１つしかない場合は、比較器６１１・６１２のいずれかにおいて演算処理を実施すればよい。
【００６８】
比較器６１１・６１２は、演算器６２０・６２１の演算結果をそれぞれ入力し、その演算結果と所定のしきい値Ｄとを比較し、演算結果がしきい値Ｄに比べて大きい場合は「１」、しきい値Ｄに比べて小さい場合は「０」を出力する。
【００６９】
論理回路６３０は、比較器６１０〜６１２からの出力信号を入力し、比較器６１０が「１」を出力し、かつ、比較器６１１・６１２の両方が「０」を出力した場合に、「１」をキャリアセンス判定信号として出力する。
【００７０】
比較器６１０が「１」を出力し、比較器６１１・６１２のどちらか一方が「１」を出力した場合と、比較器４１０が「０」を出力した場合に、「０」をキャリアセンス判定信号として出力する。
【００７１】
図７に、図６で示すキャリア判定器で用いられるキャリア判定の制御フローを示す。
【００７２】
まず、ステップ７１は所望チャネル信号レベルとしきい値Ｄとを比較し、所望チャネル信号レベルが所定のキャリアセンスレベルより大きいかを判断する。
【００７３】
ここで、ステップ７１で所望チャネル信号レベルがキャリアセンスレベルよりも小さいと判断した場合は、所望チャネルにキャリアが存在しないとし、ステップ７４でキャリアセンス判定信号に「０」を出力する。ステップ７１で所望チャネル信号レベルがキャリアセンスレベルよりも大きいと判断した場合は、所望チャネルにキャリアが存在するか隣接チャネルの不要輻射のレベル大きいと考えられるため、所望チャネル信号レベルに対する隣接チャネル信号レベルの差を比較するために、ステップ７２で所望チャネル信号レベルと隣接チャネル信号レベルの差を演算する。
【００７４】
ステップ７３は、ステップ７２の演算結果と所定のしきい値Ｅとを比較し、しきい値Ｅより演算結果が大きい場合は、所望チャネル信号レベル対する隣接チャネル信号レベルが大きいと所望チャネルにキャリアが存在しないと判断し、ステップ７４でキャリアセンス判定信号に「０」を出力する。逆に、しきい値Ｅより演算結果が小さい場合は、所望チャネル信号レベルに対する隣接チャネル信号レベルが大きく、所望チャネルにキャリアが存在すると判断し、ステップ７５でキャリアセンス判定信号に「１」を出力する。
【００７５】
図８は、所望チャネルと隣接チャネルのスペクトルを示す。
【００７６】
図８を用いて、このキャリア判定器の動作を説明する。
【００７７】
図８の（ａ）は、所望チャネルにキャリアが存在せず、隣接チャネルに低レベルのキャリアが存在する場合のスペクトルを示す。この場合、比較器６１０は、所望チャネル信号レベルと所定のしきい値Ｄとを比較し、しきい値Ｄよりも所望チャネル信号レベルが低いため「０」を出力する。
【００７８】
比較器６１０が「０」を出力した場合、比較器６１１・６１２がどのような値を取っても、所望チャネルにはキャリアが存在しないと判断し、「０」をキャリアセンス判定信号として出力する。
【００７９】
図８の（ｂ）は、所望チャネルに高レベルのキャリアが存在し、隣接チャネルに低レベルのキャリアが存在する場合のスペクトルを示す。この場合、比較器６１０は、所望チャネル信号レベルと所定のしきい値Ｄとを比較し、しきい値Ｄよりも所望チャネル信号レベルが大きいため「１」を出力する。さらに、演算器６２０は、所望チャネルと隣接チャネルの差を演算し、その演算結果を出力する。
【００８０】
比較器６１１は、演算器６２０の演算結果と所定のしきい値Ｅとを比較し、所定のしきい値Ｅよりも演算結果が小さいため「０」を出力する。比較器６１０・６１１の出力から、所望チャネルに比べ隣接チャネルの信号レベルが低いため、キャリアが存在すると判断し「１」をキャリアセンス判定信号として出力する。
【００８１】
図８の（ｃ）は、所望チャネルにキャリアが存在せず、隣接チャネルに高レベルのキャリアが存在する場合のスペクトルを示す。この場合、比較器６１０は、所望チャネル信号レベルと所定のしきい値Ｄとを比較し、しきい値Ｄよりも所望チャネル信号レベルが大きいため「１」を出力する。さらに、演算器６２０は、所望チャネルと隣接チャネルの差を算出し、その演算結果を出力する。
【００８２】
比較器６１１は、演算器６２０の演算結果と所定のしきい値Ｅとを比較し、所定のしきい値Ｅよりも演算結果が大きいため「１」を出力する。比較器６１０・６１１の出力から、所望チャネルに比べ隣接チャネルの信号レベルが大きいため、キャリアが存在しない判断し、「０」をキャリアセンス判定信号として出力する。
【００８３】
図８の（ｄ）は、所望チャネルに高レベルのキャリアが存在し、かつ隣接チャネルにも高レベルのキャリアが存在する場合のスペクトルを示す。この場合、比較器６１０は、所望チャネル信号レベルと所定のしきい値Ｄとを比較し、しきい値Ｄよりも所望チャネル信号レベルが大きいため「１」を出力する。さらに、演算器６２０は、所望チャネルと隣接チャネルの差を算出し、その演算結果を出力する。
【００８４】
比較器６１１は、演算器６２０の演算結果と所定のしきい値Ｅとを比較し、所定のしきい値Ｅよりも演算結果が小さいため「０」を出力する。比較器６１０・６１１の出力から、所望チャネル信号レベルが大きく、隣接チャネル信号レベルも大きいため、キャリアが存在すると判断し「０」をキャリアセンス判定信号として出力する。
【００８５】
このようにして、所望チャネルに所定のしきい値以上の信号レベルを持ったキャリアもしくは隣接チャネルの不要輻射が存在するかを判断し、存在する場合は所望チャネル信号レベルと隣接チャネル信号レベルとを比較し、所望チャネルが隣接チャネルの不要輻射のレベルより大きいかを判断する。大きい場合は所望チャネルにキャリアが存在すると判断し、キャリアセンス判定信号を「１」と出力する。低い場合は所望チャネルにキャリアが存在しないと判断し、キャリアセンス判定信号を「０」と出力する。
【００８６】
実施の形態１のキャリアセンス回路を用いることで、所望チャネルのキャリアセンスを実施する際に、所望チャネルと隣接チャネルのレベル検出を行い、隣接チャネルのキャリアの信号レベルを用いて、所望チャネルに所定のしきい値以上の信号レベルが存在する場合においても、隣接チャネルの不要輻射による影響であるか判断することができ、キャリアセンスの精度を向上させることが可能になる。
【００８７】
なお、図２ではレベル検出手段においての受信信号の周波数帯域に当たるバンドパスフィルタを用いてチャネル信号を抽出していたが、次のような変形もある。
【００８８】
無線周波数信号に無線周波数帯域のバンドパスフィルタを用いてチャネル信号を抽出してもよい。また、中間周波数信号にＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換し、ディジタルフィルタを用いてチャネル信号を抽出してもよい。さらに、ベースバンド信号にＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換し、ディジタルフィルタを用いて、チャネル信号を抽出してもよい。
【００８９】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２におけるキャリアセンス回路のブロック図である。
【００９０】
図９の分配器９００は、入力した受信信号を復調回路９１０とキャリアセンス回路９２０とに分配する。
【００９１】
通過帯域可変回路９３０とレベル検出器９７０と記憶回路９８０とがレベル検出手段を構成する。
【００９２】
通過帯域可変回路９３０は、ミキサ９４０と局部発振機９５０とバンドパスフィルタ９６０とで構成され、分配器９００がキャリアセンス回路９２０に分配した信号を入力する。
【００９３】
なお、通過帯域可変回路９３０は、通過させる中心周波数を変えることができる可変帯域バンドパスフィルタを用いてもよい。
【００９４】
ミキサ９４０は、通過帯域可変回路９３０の入力信号と局部発振器９５０で発振した局部信号とを入力し、周波数変換を実施する。
【００９５】
ここで、レベル抽出を実施するチャネルの中心周波数をｆｉｎ、バンドパスフィルタの中心周波数をｆＢ、局部信号をｆＬと標記した場合、局部発振器９５０は、
ｆＬ＝ｆｉｎ‐ｆＢ          ・・・  （式１）
で求められる局部信号を発振する。
【００９６】
バンドパスフィルタ９６０は、チャネルの帯域幅と同じ通過帯域幅を持ち、ミキサ９４０が周波数変換した信号を入力し、中心周波数がｆＢの信号を抽出する。
【００９７】
レベル検出器９７０は、通過帯域可変回路９３０が出力したチャネル信号を入力し、チャネル信号レベルを検出する。
【００９８】
記憶回路９８０は、レベル検出器９７０が出力したチャネル受信レベルを記憶する。
【００９９】
局部発振器９５０の発振周波数を（式１）において、ｆｉｎを所望チャネルの中心周波数としたｆＬとすることにより、レベル検出器９７０は所望チャネルの信号レベル検出する。また、局部発振器９５０の発振周波数を（式１）において、ｆｉｎを各隣接チャネルの中心周波数としたｆＬとすることにより、レベル検出器９７０はそれぞれの隣接チャネルの信号レベル検出する。記憶回路９８０は順次それらの信号レベルを記憶する。
【０１００】
なお、各チャネルの信号レベルを検出し記憶する順序は、どのような順序で実施してもよい。
【０１０１】
キャリア判定器９９０は、記憶回路９８０から各チャネルの信号レベルを入力し、キャリアの有無を判定し、キャリアセンス判定信号を出力する。
【０１０２】
なお、キャリア判定器９９０は、前記実施の形態１で用いた、図２・図３で示すキャリア判定器のどちらを用いてもよい。
【０１０３】
実施の形態２のキャリアセンス回路を用いることで、所望チャネルのキャリアセンスを実施する際に、所望チャネルと隣接チャネルのレベル検出を行い、隣接チャネルのキャリアの信号レベルを用いて、所望チャネルに所定のしきい値以上の信号レベルが存在する場合においても、隣接チャネルの不要輻射による影響であるか判断することができ、キャリアセンスの精度を向上させることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明にかかるキャリアセンス回路および方法は、所望チャネルとその隣接チャネルの信号レベルを基にキャリアセンスを行い、キャリアセンスの精度を向上させるという効果を有し、所望チャネルのキャリアセンスを行う回路および方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の実施の形態１および２における通信システムの送受信回路に係るブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるキャリアセンス回路に係るブロック図
【図３】本発明の実施の形態１におけるキャリア判定器に係るブロック図
【図４】本発明の実施の形態１におけるキャリア判定器に係る制御フロー図
【図５】本発明の実施の形態１におけるキャリア判定器の動作に係るスペクトル図
【図６】本発明の実施の形態１におけるキャリア判定器に係るブロック図
【図７】本発明の実施の形態１におけるキャリア判定器に係る制御フロー図
【図８】本発明の実施の形態１におけるキャリア判定器の動作に係るスペクトル図
【図９】本発明の実施の形態２におけるキャリアセンス回路に係るブロック図
【図１０】従来のキャリアセンス回路に係るブロック図
【図１１】従来のキャリアセンス回路に係るスペクトル図
【図１２】従来のキャリアセンス回路に係るスペクトル図
【符号の説明】
【０１０６】
１００    アンテナ
１１０    切換器
１２０    ＲＦ回路
１３０，２００，９００    分配器
１４０，２１０，９１０    復調回路
１５０，２２０，９２０    キャリアセンス回路
１６０    制御回路
１７０    変調回路
２３０〜２３２，９６０    バンドパスフィルタ
２４０〜２４２，９７０    レベル検出器
２５０，９９０    キャリア判定器
３１０    しきい値設定器
３２０，６１０〜６１２    比較器
６２０〜６２１    演算器
６３０    論理回路
９３０    通過帯域可変回路
９４０    ミキサ
９５０    局部発振器
９８０    記憶回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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